DE102004028031A1 - Selective coating method used in the semiconductor industry comprises preparing a substrate, covering predetermined surface regions of a surface with a mask, inserting a coating controlling agent and catalytically depositing a thin layer - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine selektive Abscheidung von dünnen Schichten, und betrifft insbesondere ein selektives Beschichtungsverfahren mittels katalytischer atomarer Schichtdeposition.The The present invention relates to a selective deposition of thin films. and more particularly relates to a selective coating process by means of catalytic atomic layer deposition.
Spezifisch betrifft die vorliegende Erfindung ein selektives Beschichtungsverfahren, bei dem ein Substrat bereitgestellt wird, vorbestimmte Oberflächenbereiche einer Oberfläche des Substrats mit einer Maskeneinrichtung abgedeckt werden und auf den nicht-abgedeckten Oberflächenbereichen des Substrats eine Dünnschicht aufgebracht wird.Specific the present invention relates to a selective coating method, wherein a substrate is provided, predetermined surface areas a surface the substrate are covered with a mask device and on the uncovered surface areas of the substrate a thin film is applied.
In der Halbleiterfertigung können Herstellungsprozesse oft dadurch vereinfacht werden, dass eine selektive Abscheidung eines als eine Dünnschicht bereitgestellten Materials vorgenommen wird. Auf diese Weise ist es möglich, sogenannte "selbstjustierende" Integrationsprozesse bereitzustellen. In hohem Maße gleichförmige und konformale Schichten, insbesondere Dünnschichten, können durch die sogenannte "atomare Schichtdeposition (ALD, Atomic Layer Deposition)" erzeugt werden. Üblicherweise weist eine derartige atomare Schichtdeposition äußerst geringe Depositionsraten auf, derart, dass in einem Abscheidezyklus lediglich Schichtdicken im Bereich eines zehntel Nanometers (nm) abscheidbar sind.In semiconductor manufacturing can Manufacturing processes are often simplified by being selective Depositing one as a thin film provided material. That way is it is possible so-called "self-adjusting" integration processes provide. To a great extent uniform and conformal layers, in particular thin layers, can by the so-called "atomic Layer deposition (ALD, Atomic Layer Deposition) atomic layer deposition extremely low Depositionsraten on, such that in a deposition cycle only layer thicknesses in the range of a tenth of a nanometer (nm) are separable.
Zur Erhöhung der Depositionsraten ist von Hausmann et al. "Rapid Vapor Deposition of Highly Conformal Silicananolaminates", Science, Band 298, 11. Oktober 2002, Seiten 402–406, www.sciencemag.org ein katalytischer Mechanismus vorgeschlagen worden. Derartige atomare Beschichtungsprozesse sind deshalb für die Halbleiterfertigung von Bedeutung, da eine Stöchiometrie auf einem atomaren Niveau gesteuert werden kann. Die Dicke eines Films kann durch ein Zählen der Anzahl von Reaktionszyklen in üblicher Weise eingestellt werden und hängt im allgemeinen nicht von Variationen ab, die durch eine nicht-gleichförmige Verteilung von Gas oder Temperatur in der Reaktionszone herbeigeführt werden. Somit können Dünnschichten einer gleichförmigen Dickenverteilung über großen Flächen auf einfache Weise abgeschieden werden.to increase the deposition rates are described by Hausmann et al. "Rapid Vapor Deposition of Highly Conformal Silica nano-laminate " Science, Vol. 298, 11 October 2002, pages 402-406, www.sciencemag.org catalytic mechanism has been proposed. Such atomic Coating processes are therefore for the semiconductor production of Meaning, since a stoichiometry can be controlled at an atomic level. The thickness of one Films can by counting the number of reaction cycles are set in the usual way and hang generally not subject to variations due to a non-uniform distribution of gas or temperature in the reaction zone. Thus, you can thin films a uniform Thickness distribution over huge surfaces be easily deposited.
Viele Anwendungen, in welchen die atomare Schichtdeposition vorteilhaft eingesetzt werden könnte, scheitern jedoch an den äußerst geringen Abscheideraten von nur wenigen zehntel Nanometern (nm) pro Zyklus.Lots Applications in which the atomic layer deposition advantageous could be used but fail because of the extremely low deposition rates of only a few tenths of a nanometer (nm) per cycle.
In der oben erwähnten Publikation von Hausmann et al. wird vorgeschlagen, eine katalytische Abscheidung auf der Grundlage der atomaren Schichtdeposition einzusetzen, wobei einige zehn Nanometer (nm) pro Zyklus erreicht werden können. Zwar wurde durch das von Hausmann et al. vorgeschlagene Abscheideverfahren eine für atomare Beschichtungsprozesse hohe Depositionsrate erreicht, eine Strukturierung der Schicht kann durch das von Hausmann et al. vorgeschlagene Verfahren jedoch nicht bereitgestellt werden.In the above mentioned Publication by Hausmann et al. is proposed a catalytic Use deposition on the basis of atomic layer deposition, where some ten nanometers (nm) per cycle can be achieved. Although was by the von Hausmann et al. proposed deposition method one for atomic coating processes achieved high deposition rate, a structuring the layer can be prepared by the method described by Hausmann et al. proposed methods however not be provided.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine selektive selbstjustierende Abscheidung bereitzustellen, derart, dass ein Schichtwachstum auf der Grundlage der atomaren Schichtdepositionsprozesse selektiv auf vorbestimmten Oberflächen eines Substrats erfolgt, während die übrigen Oberflächenbereiche des Substrats nicht beschichtet werden. Vorzugsweise sollen eine hohe Abscheiderate und eine in hohem Maße gleichförmige Schichtdickenverteilung bereitgestellt werden.It is therefore an object of the present invention, a selective To provide self-aligning deposition, such that a Layer growth based on atomic layer deposition processes selectively on predetermined surfaces of a substrate, while the remaining surface areas of the substrate are not coated. Preferably, a high deposition rate and a highly uniform layer thickness distribution to be provided.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein in dem Patentanspruch 1 angegebenes selektives Beschichtungsverfahren gelöst.The The above object is achieved by a selective coating method specified in claim 1 solved.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Dünnschichtsystem nach Anspruch 24 gelöst.Further The task is through a thin-film system solved according to claim 24.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, ein katalytisches Abscheiden auf der Grundlage der atomaren Schichtdeposition nur in spezifisch vorgebbaren Bereichen eines Substrats bereitzustellen. Hierzu sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, ein Beschichtungssteuermittel in spezifisch vorgebbare Bereiche des Substrats einzubringen, derart, dass ein als Reaktionsbeschleunigermittel ausgebildetes Beschichtungssteuermittel in den Bereichen eingebracht wird, in welchen ein hohes Schichtwachstum gewünscht ist, während ein als ein Reaktionsabschwächermittel bereitgestelltes Beschichtungssteuermittel in den übrigen Bereichen des Substrats bereitgestellt wird.One essential idea of the invention is a catalytic Deposition based on atomic layer deposition only in specifically predeterminable areas of a substrate. The method of the invention provides for this before, a coating control agent in specifically predeterminable areas of the substrate such that one as a reaction accelerator trained coating control agent introduced in the areas is in which a high layer growth is desired while a as a reaction moderator provided coating control means in the remaining areas of Substrate is provided.
Somit entsteht der Vorteil, dass Substratbereiche bzw. Oberflächenbereiche eines Materials bereitgestellt werden, auf welchen eine hohe Depositionsrate bereitgestellt wird, während die anderen Bereiche eine geringe oder gar keine Deposition während eines Beschichtungsprozesses aufweisen.Consequently the advantage arises that substrate areas or surface areas a material on which a high deposition rate is provided while the other areas have little or no deposition during one Have coating process.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren weist den Vorzug auf, dass Schichten Monolagen-weise mit einer hohen Homogenität abgeschieden werden können.The coating method according to the invention has the merit that layers monolayer-wise with a high homogeneity can be separated.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:
- a) Bereitstellen eines Substrats;
- b) Abdecken von vorbestimmten Oberflächenbereichen einer Oberfläche des Substrats mit einer Maskeneinrichtung;
- c) Einbringen eines Beschichtungssteuermittels in das Substrat in den Bereichen der nicht-abgedeckten Oberfläche des Substrats; und
- d) katalytisches Abscheiden einer Dünnschicht auf der Oberfläche des Substrats.
- a) providing a substrate;
- b) covering predetermined surface areas of a surface of the substrate with a masking device;
- c) introducing a coating control agent into the substrate in the areas of the uncovered surface of the substrate; and
- d) catalytic deposition of a thin film on the surface of the substrate.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of respective subject of the invention.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das Einbringen des Beschichtungssteuermittels in das Substrat in den Bereichen der nicht-abgedeckten Oberfläche des Substrats mittels einer physikalischen Gasphasenabscheidung, d.h. mittels Physical Vapor Deposition, PVD, durchgeführt.According to one preferred embodiment of the present invention is the introduction of the coating control agent into the substrate in the areas the uncovered surface of the substrate by means of physical vapor deposition, i.e. performed by physical vapor deposition, PVD.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt eines katalytischen Abscheidens der Dünnschicht auf der Oberfläche des Substrats die folgenden Teilschritte:
- (i) Leiten eines gasförmigen Precursormittels über die Oberfläche des Substrats derart, dass das Precursormittel und das als ein Reaktionsbeschleunigermittel ausgebildete Beschichtungssteuermittel miteinander katalytisch reagieren;
- (ii) Leiten eines gasförmigen Beschichtungsmittels über die Oberfläche des Substrats derart, dass eine Dünnschicht katalytisch abgeschieden wird; und
- (iii) Wiederholen der Schritte (i) und (ii), bis die durch die Schritte (i) und (ii) bereitgestellten katalytischen Reaktionen beendet sind.
- (i) passing a gaseous precursor agent over the surface of the substrate such that the precursor agent and the coating control agent formed as a reaction accelerator agent react with each other catalytically;
- (ii) passing a gaseous coating agent over the surface of the substrate such that a thin film is catalytically deposited; and
- (iii) repeating steps (i) and (ii) until the catalytic reactions provided by steps (i) and (ii) are completed.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird durch eine einmalige Ausführung der Sequenz der Schritte (i) und (ii) eines Leitens eines gasförmigen Precursormittels und eines gasförmigen Beschichtungs mittels über die Oberfläche des Substrats derart, dass das Precursormittel und/oder das Beschichtungsmittel und das als ein Reaktionsbeschleunigermittel ausgebildete Beschichtungssteuermittel miteinander reagieren, auf der Oberfläche des Substrats eine Dünnschicht mit einer Dicke von mehreren Nanometern, vorzugsweise mit einer Dicke bis zu 20 Nanometern katalytisch abgeschieden wird.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will by a one-time execution the sequence of steps (i) and (ii) of passing a gaseous precursor and a gaseous one Coating by means of the surface of the substrate such that the precursor agent and / or the coating agent and the coating control agent formed as a reaction accelerator react with each other, on the surface of the substrate, a thin film with a thickness of several nanometers, preferably with one Thickness up to 20 nanometers is catalytically deposited.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die aus den Schritten (i) und (ii) bestehende Schrittsequenz eines Leitens eines gasförmigen Precursormittels und eines gasförmigen Beschichtungsmittels über die Oberfläche des Substrats derart, dass das Precursormittel und/oder das Beschichtungsmittel und das als ein Reaktionsbeschleunigermittel ausgebildete Beschichtungssteuermittel miteinander reagieren, zyklisch durchgeführt, wobei die Anzahl der Zyklen vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 und 200 liegt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will the step sequence consisting of steps (i) and (ii) of a Conducting a gaseous Precursors and a gaseous Coating agent over the surface the substrate such that the precursor and / or the coating agent and the coating control agent formed as a reaction accelerator react with each other cyclically, with the number of cycles preferably in a range between 20 and 200.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das gasförmige Beschichtungsmittel als ein Oxidant bereitgestellt. Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das Einbringen des Beschichtungssteuermittels in das Substrat in den Bereich der nicht-abgedeckten Oberfläche des Substrats mittels einer Substratdotierung bereitgestellt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will the gaseous Coating agent provided as an oxidant. According to one more Another preferred embodiment of the present invention will the introduction of the coating control agent into the substrate in the area of the uncovered surface of the substrate by means of a Substrate doping provided.
Es ist vorteilhaft, das Substrat als eine freiliegende Schicht eines Schichtsystems auszubilden. Weiterhin ist es zweckmäßig, das Substrat aus einem Siliziummaterial oder einem Isolationsmaterial auszuführen.It is advantageous, the substrate as an exposed layer of a Form shift system. Furthermore, it is expedient that Substrate of a silicon material or an insulating material perform.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das Substrat durch den Schritt eines Abdeckens von vorbestimmten Oberflächenbereichen der Substratoberfläche mit einer Maskeneinrichtung strukturiert.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will the substrate by the step of covering predetermined surface areas the substrate surface structured with a mask device.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Beschichtungssteuermittel als ein Reaktionsbeschleuniger bereitgestellt. Das Precursormittel reagiert vorzugsweise mit dem Reaktionsbeschleunigermittel, wodurch ein Schichtwachstum beschleunigt wird.According to one Another aspect of the present invention is the coating control agent as a reaction accelerator. The precursor agent preferably reacts with the reaction accelerator, thereby a layer growth is accelerated.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Beschichtungssteuermittel als ein Reaktionsabschwächermittel bereitgestellt. Durch das Reaktionsabschwächermittel wird eine geringe Wechselwirkung mit dem Precursormittel erzeugt, wobei ein Schichtwachstum verlangsamt bzw. verhindert wird.According to one Another aspect of the present invention is the coating control agent as a reaction moderator provided. By the reaction attenuator is a small Generated interaction with the precursor agent, wherein a layer growth slowed down or prevented.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das katalytische Abscheiden der Dünnschicht auf der Oberfläche des Substrats ein Abscheiden von Metall-Halbleiteroxid-Materialien, vorzugsweise von Siliziumoxid-Materialien und/oder ein Abscheiden von Metall-Halbleiternitrid-Materialien, vorzugsweise von Siliziumnitrid-Materialien.According to one more Another preferred embodiment of the present invention comprises catalytic deposition of the thin film on the surface the substrate depositing metal-semiconductor oxide materials, preferably of silica materials and / or deposition of metal semiconductor nitride materials, preferably of silicon nitride materials.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das katalytische Abscheiden der Dünnschicht auf der Oberfläche des Substrats ein Abscheiden einer Siliziumdioxid-Dünnschicht.According to one more Another preferred embodiment of the present invention comprises catalytic deposition of the thin film on the surface of the substrate depositing a silicon dioxide thin film.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das katalytische Abscheiden der Dünnschicht auf der Oberfläche des Substrats als eine atomare Schichtdeposition (ALD = Atomic Layer Deposition) durchgeführt.According to yet another preferred embodiment of the present invention, the catalytic deposition of the thin film on the surface of the substrate is performed as an atomic layer deposition (ALD).
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das als ein Beschichtungssteuermittel bereitgestellte Reaktionsbeschleunigermittel eine Lewis-Säure.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the reaction accelerator agent provided as a coating control agent a Lewis acid.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das als ein Beschichtungssteuermittel bereitgestellte Reaktionsabschwächermittel eine Lewis-Base.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the reaction attenuator provided as a coating control agent a Lewis base.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das Beschichtungssteuermittel in das Substrat in dem Bereich der nicht-abgedeckten Oberfläche des Substrats unter einem vorbestimmten Winkel zur Oberflächennormalen der Substratoberfläche eingebracht. (Abschattungsnutzen, z.B. Implant, oder Gasphasendotierung mit Abdeckung) Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das selektive Beschichtungsverfahren als ein Niederdruck-Beschichtungsprozess mittels eines Niederdruckreaktors bei einem Innendruck des Reaktors in einem Druckbereich von vorzugsweise einigen mTorr bis einigen Torr durchgeführt. Es ist vorteilhaft, dass die Temperatur des bereitgestellten Substrats bei dem Beschichtungsprozess in einem Bereich von 50°C bis 700°C eingestellt wird.According to one Another preferred embodiment of the present invention will the coating control agent into the substrate in the region of uncovered surface of the substrate at a predetermined angle to the surface normal the substrate surface brought in. (Shading benefits, e.g., implant, or gas phase doping with cover) According to another Another preferred embodiment of the present invention will the selective coating process as a low pressure coating process by means of a low-pressure reactor at an internal pressure of the reactor in a pressure range of preferably a few mTorr to some Torr performed. It is advantageous that the temperature of the substrate provided set in the coating process in a range of 50 ° C to 700 ° C. becomes.
Durch eine derartige Ausgestaltung eines Beschichtungsverfahrens wird es ermöglicht, eine selektive Schichtabscheidung auf der Grundlage der atomaren Schichtdeposition bei einer hohen Schichthomogenität zu erreichen.By Such an embodiment of a coating method is allows, a selective layer deposition based on the atomic Layer deposition to achieve a high layer homogeneity.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.
Das
Beschichtungssteuermittel
Es
sei darauf hingewiesen, dass die in
Weiterhin
ist es möglich,
dass das Beschichtungssteuermittel
Nach
einem Bereitstellen eines Substrats
Wie
in
In
dem in
- (i)
das gasförmige
Precursormittel
201 wird über die Oberfläche103 des Substrats101 derart geleitet, dass das Precursormittel201 und das als das Reaktionsbeschleunigermittel109a ausgebildete Beschichtungssteuermittel miteinander katalytisch reagieren; - (ii) das gasförmige
Beschichtungsmittel
202 wird über die Oberfläche des Substrats geleitet, derart, dass eine Dünnschicht in dem Bereich des Reaktionsbeschleunigermittels104a katalytisch abgeschieden wird; und - (iii) die Schritte, die obenstehend unter (i) und (ii) bezeichnet sind, werden wiederholt, bis die durch die Schrittsequenz (i) und (ii) bereitgestellten katalytischen Reaktionen beendet sind bzw. derart abgeschwächt sind, dass ein katalytisches Schichtwachstum verhindert wird.
- (i) the gaseous precursor agent
201 gets over the surface103 of the substrate101 directed such that the precursor agent201 and that as the reaction accelerator agent109a formed coating control agents react with each other catalytically; - (ii) the gaseous coating agent
202 is passed over the surface of the substrate, such that a thin film in the region of the reaction accelerator means104a is deposited catalytically; and - (iii) The steps referred to above under (i) and (ii) are repeated until the catalytic reactions provided by the step sequence (i) and (ii) are completed, respectively, so attenuated that catalytic layer growth is prevented becomes.
Eine
einmalige Ausführung
der Sequenz der obigen Schritte (i) und (ii) kann eine atomare Schichtdeposition
mit einer erhöhten
Beschichtungsrate bereitstellen, derart, dass eine Dünnschicht
Weiterhin
ist es möglich,
die aus den Schritten (i) und (ii) obenstehend beschriebene Schrittsequenz
zyklisch derart auszuführen,
dass die Anzahl der Zyklen in einem Bereich zwischen 20 und 200 liegt.
Hierbei ist es vorteilhaft, das gasförmige Beschichtungsmittel
Ein
als Katalysator ausgebildetes Reaktionsbeschleunigermittel
Die
als ein Reaktionsabschwächermittel
Somit
ist es durch das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren
möglich,
Dotanden in einem Substrat
Es
sei darauf hingewiesen, dass die Lewis-Säuren und die Lewis-Basen nicht
nur durch Gasphasendotierung bzw. Implantation in das Substrat
Die selektive, katalytische atomare Schichtdeposition ist insbesondere vorteilhaft zum Einsatz bei der Herstellung eines Kragens in einem oberen Bereich eines Graben-Kondensators ("Collar"), wobei hier nach einer anfänglichen katalytischen Abscheidung, die die Dotierungsunterschiede ausnutzt, der Katalysator (z.B. Trimethylaluminium) auch über herkömmliche Verfahren in den Kragenbereich eingebracht werden kann. Hierbei ist der Kragenbereich der obere Bereich eines Graben-Kondensators (Trench-Kondensators).The selective, catalytic atomic layer deposition is particular advantageous for use in the manufacture of a collar in one upper area of a trench capacitor ("Collar"), here after an initial one catalytic deposition that exploits the doping differences, the Catalyst (e.g., trimethylaluminum) also via conventional methods in the collar region can be introduced. Here, the collar area is the upper Area of a trench capacitor (trench capacitor).
Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin vorteilhaft bei einem Abscheiden von Schutz- und/oder Interface-Schichten auf dotierten Gebieten, beispielsweise bei einem Erzeugen einer vergrabenen Strap-Grenzschicht.The inventive method is also advantageous in a deposition of protective and / or Interface layers in doped regions, for example at a Create a buried strap boundary layer.
Eine selektive Gateoxidabscheidung bei NMOS kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls in vorteilhafter Weise bereitgestellt werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren bei einer Abscheidung dünner Isolatorschichten zwischen Bereichen einer hohen p-Dotierung einzusetzen.A selective gate oxide deposition in NMOS can also be achieved by the method of the invention be provided in an advantageous manner. Furthermore, it is expedient that coating method according to the invention thinner in a deposition Insulator layers between areas of high p-type doping use.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention above based on preferred embodiments It is not limited to this, but in many ways modifiable.
Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.Also the invention is not limited to the aforementioned applications limited.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.
- 101101
- Substratsubstratum
- 102102
- Maskeneinrichtungmask means
- 103103
- Substratoberflächesubstrate surface
- 103a103a
- abgedeckte Oberflächenbereichecovered surface areas
- 103b103b
- nicht-abgedeckte Oberflächenbereichenon-covered surface areas
- 104104
- BeschichtungssteuermittelCoating control means
- 104a104a
- ReaktionsbeschleunigermittelReaction accelerator means
- 104b104b
- ReaktionsabschwächermittelReaktionsabschwächermittel
- 105105
- Dünnschichtthin
- 201201
- PrecursormittelPrecursormittel
- 202202
- Beschichtungsmittelcoating agents
Claims (24)
Priority Applications (1)
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DE102004028031A DE102004028031A1 (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Selective coating method used in the semiconductor industry comprises preparing a substrate, covering predetermined surface regions of a surface with a mask, inserting a coating controlling agent and catalytically depositing a thin layer |
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DE102004028031A DE102004028031A1 (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Selective coating method used in the semiconductor industry comprises preparing a substrate, covering predetermined surface regions of a surface with a mask, inserting a coating controlling agent and catalytically depositing a thin layer |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013165649A1 (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | Tyco Electronics Corporation | Methods for improving corrosion resistance and applications in electrical connectors |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5714798A (en) * | 1991-04-01 | 1998-02-03 | International Business Machines Corp. | Selective deposition process |
US5869135A (en) * | 1997-10-03 | 1999-02-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Selective chemical vapor deposition of polymers |
EP0459700B1 (en) * | 1990-05-31 | 2000-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Wiring forming method for semiconducteur device |
US6368986B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-04-09 | Micron Technology, Inc. | Use of selective ozone TEOS oxide to create variable thickness layers and spacers |
US20030015764A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-23 | Ivo Raaijmakers | Trench isolation for integrated circuit |
WO2003083167A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | President And Fellows Of Harvard College | Vapor deposition of silicon dioxide nanolaminates |
-
2004
- 2004-06-09 DE DE102004028031A patent/DE102004028031A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0459700B1 (en) * | 1990-05-31 | 2000-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Wiring forming method for semiconducteur device |
US5714798A (en) * | 1991-04-01 | 1998-02-03 | International Business Machines Corp. | Selective deposition process |
US5869135A (en) * | 1997-10-03 | 1999-02-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Selective chemical vapor deposition of polymers |
US6368986B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-04-09 | Micron Technology, Inc. | Use of selective ozone TEOS oxide to create variable thickness layers and spacers |
US20030015764A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-23 | Ivo Raaijmakers | Trench isolation for integrated circuit |
WO2003083167A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | President And Fellows Of Harvard College | Vapor deposition of silicon dioxide nanolaminates |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HAUSMANN,D., u.a.: Rapid vapor deposition of hoghly conformal silica nanolamonates. In: Science ,2002, Vol. 298, No. 5592, S. 402-406 |
HAUSMANN,D., u.a.: Rapid vapor deposition of hoghly conformal silica nanolamonates. In: Science,2002, Vol. 298, No. 5592, S. 402-406 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013165649A1 (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | Tyco Electronics Corporation | Methods for improving corrosion resistance and applications in electrical connectors |
US8889997B2 (en) | 2012-05-01 | 2014-11-18 | Tyco Electronics Corporation | Methods for improving corrosion resistance and applications in electrical connectors |
CN104271501A (en) * | 2012-05-01 | 2015-01-07 | 泰科电子公司 | Methods for improving corrosion resistance and applications in electrical connectors |
CN104271501B (en) * | 2012-05-01 | 2016-08-24 | 泰科电子公司 | For improving method and the application in electrical connectors of corrosion resistance |
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